(57)【要約】【課題】ビーム偏向手段の各面のばらつきに起因する走査倍率誤差による画像ゆらぎを防止する。【解決手段】  レーザビームを偏向走査するポリゴンミラー１０１と、レーザビームの先頭位置を検出するための先頭側同期検知センサ１０４とを有する光書込み装置において、前記ポリゴンミラー１０１の１回転内の基準位置を検出し、ポリゴン回転基準位置信号１２１として走査面選択回路１１０に出力し、走査倍率記憶部１１１では、ポリゴンミラー１０１の各走査面毎の走査倍率を記憶し、書き出し位置変更回路１１２ａは、前記記憶手段から読み出した走査面選択回路１１０によって選択された走査面の走査倍率に応じて各走査面毎のビーム書き出し位置を変更し、ビーム位置の揺らぎを防止する。【選択図】        図１
2005088531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザビームを偏向走査するビーム偏向走査手段と、前記レーザビームの先頭位置を検出するための先頭側同期検知手段とを有する光書込み装置において、
前記ビーム偏向走査手段の１回転内の基準位置を検出する基準位置検出手段と、
前記ビーム偏向走査手段の各走査面毎の走査倍率を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段から読み出した走査倍率に応じて、各走査面毎のビーム書き出し位置を変更する書き出し位置手段と、
を備えていることを特徴とする光書き込み装置。
【請求項２】
レーザビームを偏向走査するビーム偏向走査手段と、前記レーザビームの先頭位置を検出するための同期検知手段とを有する光書込み装置において、
前記ビーム偏向走査手段の１回転内の基準位置を検出する基準位置検出手段と、
前記ビーム偏向走査手段の各走査面毎の走査倍率を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段から読み出した走査倍率に応じて、各走査面毎のビームの画素周波数を変更する画素周波数変更手段と、
を備えていることを特徴とする光書き込み装置。
【請求項３】
前記記憶手段から読み出した走査倍率に応じて、各走査面毎のビームの画素周波数を変更する画素周波数変更手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１記載の光書き込み装置。
【請求項４】
レーザビームの走査後端側の主走査方向のビーム偏向手段の走査面毎のビームの後端位置を検出する後端側同期検知手段と、
前記先端側同期検知手段によって検知された各走査面毎の先端側の同期検知信号及び前記後端側同期検知手段によって検知された各走査面毎の後端側の同期検知信号から各走査面毎の倍率を演算する倍率演算手段と、
をさらに備え、
前記記憶手段は前記倍率演算手段から得られた走査倍率を記憶することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光書き込み装置。
【請求項５】
レーザビームの走査後端側の主走査方向のビーム偏向手段の走査面毎のビーム位置を検出する手段は、繰り返し、前記ビーム位置を検出して各走査面毎の平均値を算出する平均処理手段を有し、
前記記憶手段は前記平均処理手段によって平均化された値を記憶することを特徴とする請求項４記載の光書込み装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の光書き込み装置を主走査方向の書き込みラインがつながるように複数個配置したことを特徴とする光書き込み装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の光書き込み装置が、副走査方向に複数個並設された像担持体のそれぞれに光り書き込みを行うようにそれぞれ並列に配置されていることを特徴とする光書き込み装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の光書き込み装置と、
前記光書き込み装置によって像担自体に書き込まれた潜像を顕像化して可視画像を形成する画像形成手段と、
を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１ないし６のいずれか１項に係る光書き込み装置の各手段の機能をコンピュータによって実現するための手順を備えていることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１０】
請求項９記載のコンピュータプログラムがコンピュータによって読み取られ、実行可能に記録されていることを特徴とする記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は倍率補正を行う光書き込み装置、この光書き込み装置を備えた画像形成装置、光書き込み装置を駆動するためのコンピュータプログラム及びこのコンピュータプログラムを記録した記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のレーザビームを用いて、感光体上に潜像を形成し、単独の画像を得る画像形成装置として例えば特許文献１ないし３に開示された発明が知られている。このうち、特許文献１には、複数の書込み光学系を主走査方向に繋ぎあわせて幅の広い書込み光学系を低コストで実現しようとするいわゆる分割走査光学系と称される光走査装置及び画像形成装置が開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、複数の感光体に別々に独立したレーザビーム（レ―ザ書込み系）を用いて書き込み、異なった色のトナーで現像して転写紙上で重ねあわせて多色画像を得るいわゆるタンデム方式と称される画像形成装置及びこれに使用される走査装置が開示されている。
【０００４】
また、特許文献３には、単数の感光体に、別々のレーザビームを照射して多色の画像を得るいわゆる単一感光体、複数書き込み光学系における書き込み位置の自動調整方法が開示されている。
【０００５】
また、特許文献４には、高周波クロックを分周して、各偏向面毎に位相を変更した画素クロックを生成し、画像ゆらぎを防止する発明が開示されている。
【０００６】
さらに、特許文献５には、ＰＬＬループを用いたダイレクトシンセサイザー方式で光書き込みを行う発明が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−２６７０２７号公報
【特許文献２】特開平６−１８７９６号公報
【特許文献３】特開平６ー１００２号公報
【特許文献４】特開２００２ー３６６２６号公報
【特許文献５】特許第３１６６３１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、前記特許文献１−３に開示された発明では、偏向器（ポリゴンミラー）の面精度や、回転中心軸の誤差等によって各ミラー面毎に走査倍率がばらついてしまうと言う虞がある。この走査倍率のばらつきは、特に画像先端側の同期検知側では影響が少ないが、同期検知から走査方向に離れるに従って影響が大きくなり、特に走査後端側で影響が大きくなり、画像のゆらぎとして悪影響をおよぼす。
【０００８】
一方、２つのレーザビームで１つの走査線を構成するものでは、特許文献１記載の発明のような分割走査光学系を採用したものにおいても、画像中央からそれぞれ書き出しを開始し、お互いに反対方向に走査して長尺の書き込みを行う方式のものと、お互いの走査方向が同じで、一方の走査終端と他方の走査開始端をつなぎ合わせる方式のものと２つの方式がある。どちらの方式にしても、それぞれの書き込み終端側で画像ゆらぎが発生する量は同じであるが、前者は、比較的ゆらぎの少ない書き込み先端側で画像がつなぎ合わせられるのに対し、後者の場合は、画像ゆらぎの最も大きくなる書き込み後端と、比較的ゆらぎの少ない書き込み先端で画像がつなぎ合わせられるため、繋ぎ目の精度が前者に比べて悪くなる。
【０００９】
特許文献２記載のようなタンデム方式のものでは、お互いに反対方向に走査する方式のものと、各色毎に独立した書き込みユニットで同一方向に走査する方式のものがある。前者のように反対方向に走査して多色画像を得るタイプの画像形成装置においては、同期側と画像後端側が異なる色で作像されるため、画像ゆらぎの大きい側と、比較的画像ゆらぎが少ない側とが半分ずつ重ね合わせられることになり、細線の色ずれ、ハーフトーン部の色むらが発生することがある。また、後者においては、同期検知側が各色とも同じであるので書き込み開始側は比較的ゆらぎの少ない画像が得られるが、後端側では、それぞれの色でランダムにゆらぎが発生するため前者に比較して画像ゆらぎの悪影響が発生し易い。
【００１０】
特許文献３記載のものにおいても同様に順方向に走査する方式のものと、反対方向に走査する方式のものがあり前記タンデム方式で指摘したものと同様の問題がある。
【００１１】
特許文献４記載のものにでは、高周波クロックを分周して、各偏向面毎に位相を変更した画素クロックを生成し、画像ゆらぎを防止するように構成されているが、この方法では、位相を変更する分解能倍の高周波クロックを必要をする。例えば、位相を１画素の１／ｎで可変にしたい場合は、画素クロックに対してｎ倍の高周波クロックを必要とする。具体的には、５０ＭＨｚの画素クロックで、位相を１画素の１／８で可変にする場合には、高周波クロックの周波数は５０×８＝４００ＭＨｚが必要となり、ＥＭＩ的にも電波が出やすい状況になり、回路的にも大規模になりコスト高になる欠点がある。位相変更の分解能を上げるためには、さらに高周波クロックが必要になる。また、走査倍率を面毎に記憶する手段を持たないため、回路が複雑になり高コストになると言う欠点もある。
【００１２】
特許文献５記載のものにおいては、ＰＬＬループを用いたダイレクトシンセサイザー方式が提案されているが、こちらも分解能を上げるためには、マスタークロックの周波数を高速にする必要があり、１チップ化を実現するためには困難が伴う。また、一旦位相誤差をＡＤ変換機にてアナログ電圧に変換して、アナログ的に加算してＰＬＬロープ内に供給する必要がある。そのため、ノイズの影響を受けやすく、補正の誤差が大きくなるという問題がある。
【００１３】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、ビーム偏向手段の各面のばらつきに起因する走査倍率誤差による画像ゆらぎを防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記目的を達成するため、第１の手段は、レーザビームを偏向走査するビーム偏向走査手段と、前記レーザビームの先頭位置を検出するための先頭側同期検知手段とを有する光書込み装置において、前記ビーム偏向走査手段の１回転内の基準位置を検出する基準位置検出手段と、前記ビーム偏向走査手段の各走査面毎の走査倍率を記憶する記憶手段と、前記記憶手段から読み出した走査倍率に応じて、各走査面毎のビーム書き出し位置を変更する書き出し位置手段とを備えていることを特徴とする。
【００１５】
第２の手段は、レーザビームを偏向走査するビーム偏向走査手段と、前記レーザビームの先頭位置を検出するための同期検知手段とを有する光書込み装置において、前記ビーム偏向走査手段の１回転内の基準位置を検出する基準位置検出手段と、前記ビーム偏向走査手段の各走査面毎の走査倍率を記憶する記憶手段と、前記記憶手段から読み出した走査倍率に応じて、各走査面毎のビームの画素周波数を変更する画素周波数変更手段とを備えていることを特徴とする。
【００１６】
第３の手段は、第１の手段において、前記記憶手段から読み出した走査倍率に応じて、各走査面毎のビームの画素周波数を変更する画素周波数変更手段をさらに備えていることを特徴とする。
【００１７】
第４の手段は、第１ないし第３の手段において、レーザビームの走査後端側の主走査方向のビーム偏向手段の走査面毎のビームの後端位置を検出する後端側同期検知手段と、前記先端側同期検知手段によって検知された各走査面毎の先端側の同期検知信号及び前記後端側同期検知手段によって検知された各走査面毎の後端側の同期検知信号から各走査面毎の倍率を演算する倍率演算手段とをさらに備え、前記記憶手段は前記倍率演算手段から得られた走査倍率を記憶することを特徴とする。
【００１８】
第５の手段は、第４の手段において、レーザビームの走査後端側の主走査方向のビーム偏向手段の走査面毎のビーム位置を検出する手段は、繰り返し、前記ビーム位置を検出して各走査面毎の平均値を算出する平均処理手段を有し、前記記憶手段は前記平均処理手段によって平均化された値を記憶することを特徴とする。
【００１９】
第６の手段は、第１ないし第５の手段に係る光書き込み装置を主走査方向の書き込みラインがつながるように複数個配置したことを特徴とする。
【００２０】
第７の手段は、第１ないし第６の手段に係る光書き込み装置が、副走査方向に複数個並設された像担持体のそれぞれに光り書き込みを行うようにそれぞれ並列に配置されていることを特徴とする。
【００２１】
第８の手段は、第１ないし第７の手段に係る光書き込み装置と、前記光書き込み装置によって像担自体に書き込まれた潜像を顕像化して可視画像を形成する画像形成手段とを備えていることを特徴とする。
【００２２】
第９の手段は、第１ないし第６の手段に係る光書き込み装置の各手段の機能をコンピュータによって実現するための手順をコンピュータプログラムが備えていることを特徴とする。
【００２３】
第１０の手段は、第９の手段に係るコンピュータプログラムがコンピュータによって読み取られ、実行可能に記録媒体に記録されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、ビーム偏向手段の各面のばらつきに起因する走査倍率誤差による画像ゆらぎを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００２６】
１．第１の実施例
図１は本発明の第１の実施例に係る光書き込み装置の概略構成を示す図である。同図において、光書き込み部１００は、ポリゴンミラー１０１、レーザ光源１０２、走査レンズ（ｆθレンズ）１０３、先端側同期検知センサ１０４、走査面選択回路１１０、走査倍率記憶手段１１１、書き出し位置変更回路１１２ａ、画像制御回路１１３及び変調駆動回路１１４から基本的に構成され、また、先端側同期検知センサ１０４、走査面選択回路１１０、走査倍率記憶手段１１１、書き出し位置変更回路１１２ａ、画像制御回路１１３及び変調駆動回路１１４によって制御部が構成されている。
【００２７】
レーザ光源１０２から出射された光束は、図示しないカップリングレンズによって概ね平行光にされ、更にシリンダーレンズによってポリゴン上に線状に結像される。次にポリゴンミラー１０１の回転によって、走査レンズ等を介して感光体ドラム５０の被走査面上を走査する。画像の先端側には前記同期検知センサ１０４が設けられ、画像先端の同期を取る。
【００２８】
ポリゴンミラー１０１を回転駆動するポリゴンモータは、一回転毎にポリゴン回転基準位置信号１２１を発生させる。これは、Ｚ相パルスとも呼ばれる。ポリゴン回転基準位置信号１２１の発生位置とポリゴンミラー１０１のポリゴン面との位置関係は有効走査幅以外の回転位置で発生するのが回路の構成上望ましいが、製造上コスト高になってしまうため、任意の回転位置で発生してもかまわない。
【００２９】
ポリゴン回転基準位置信号１２１が走査面選択回路１１０に入力されると、走査面選択回路１１０内部のカウンタがリセットされ、同期検知センサ１０４から同期検知信号１２２が入力されるとカウントアップされる。これにより、ポリゴンミラー１０１の現在の走査面を特定することができる。特定された面の値は書き出し位置変更回路１１２ａによって順次読み出される。
【００３０】
走査倍率記憶部１１１には、あらかじめ製造段階で測定された各面ごとの走査倍率が記憶されている。ポリゴン面数が６面の場合に対応した走査倍率の記憶例を図６、そのグラフを図７に示す。図６では、基準面を第１面として基準面の走査長さに対する各面の走査倍率が記憶されている。
【００３１】
実際のずれ量Δは走査幅をＬとして、
Δ＝Ｌ×Ｄ
として計算できるので、実際のずれ量を記憶しておいても良い。
【００３２】
書き出し位置変更回路１１２ａでは、選択面に応じて走査倍率記憶部１１１から面毎の走査倍率が読み出され、変調駆動回路１１４に出力する。変調駆動回路１１４は前記書き出し位置変更回路１１２ａからの指示により画素クロック及び画像データの書き出し位置を変更し、レーザ光源を駆動する。書き出し位置変更回路１１２ａは、例えば、遅延（Ｄｅｌａｙ）回路から構成されており、同期検知センサ１０４から出力された同期検知信号１２２に基づいて出力されたデジタルデータに対してリニアに遅延をかけることができる。
【００３３】
同期検知信号１２２によって走査選択面が変更されると、走査倍率記憶部１１１から、書き出し位置変更回路１１２ａに送られる遅延値が切り替わり、画像制御回路１１３から出力される画像クロック１２３及び画像データ１２４の位相を変更することができる。ここでは、遅延素子を用いて位相を変更しているので、前述の特許文献４記載の発明のように高周波クロックを分周して位相をずらす必要もなく、非常に簡単に１画素以下のレベルで書き出し位置をずらすことができる。
【００３４】
このように本実施例によれば、ビーム走査偏向器の各面の面精度、中心軸のばらつきに起因する画像後端の画像ゆらぎやビームの位置ずれを、ビームの書き出し位置を各面毎に変更しているので、簡単な回路構成で防止することができる。
【００３５】
２．第２の実施例
図２は本発明の第２の実施例に係る光書き込み装置の概略構成を示す図である。この実施例は、図１に示した第１の実施例における書き出し位置変更回路１１２ａに代えて画素周波数変更回路１１２ｂとしたもので、この画素周波数変更回路１１２ｂも書き出し位置変更回路１１２ａと同様に遅延回路によって構成することができる。その他の各部は第１の実施例と同様なので重複する説明は省略する。
【００３６】
本実施例では、図２の感光体ドラム５０の下に示したグラフから分かるように、走査方向の距離によって書き出し位置Ｏから遅延（Ｄｅｌａｙ）量を同図（ａ）に示すように直線的に増加または減少させる。そして、この直線的な増加の傾きθの値を各面ごとに切り替えるようにしている。
【００３７】
直線的な増加は、画像クロック１２３をカウントして所定のクロック数の倍数に達した時点で順次遅延の位相（Ｄｅｌａｙ量）を切り替えていくことで達成される。周波数は、位相の１階微分で表されることが一般的に知られているので、この時の周波数は、図２（ｂ）のようになりポリゴンミラー１０１の各面ごとの周波数を切り替えることができる。傾きθは、各面での走査倍率が一定になるように、走査倍率記憶部１１１のデータに基づいて設定される。この動作により、各面の画像終端でのビーム位置は面によらず一定になり、画像ゆらぎを発生させることがなくなる。
【００３８】
その他、特に説明しない各部は第１の実施例と同等に構成され、同等に機能する。
【００３９】
このように、本実施例によれば、ビーム走査偏向器の各面の面精度、中心軸のばらつきに起因する画像後端の画像ゆらぎやビームの位置ずれを、ビームの走査倍率を各面毎に変更しているので、簡単な回路構成で防止することができる。
【００４０】
３．第３の実施例
図３は本発明の第３の実施例に係る光書き込み装置の概略構成を示す図である。この実施例は第１の実施例における書き出し位置変更回路１１２ａに代えて書き出し位置・画素周波数変更回路１１２ｃとしたもので、この書き出し位置・画素周波数変更回路１１２ｃも遅延（Ｄｅｌａｙ）素子を用いて、書き出し位置及び画素周波数の両方を切り替えることができるようになっている。その他の各部は第１の実施例と同様なので重複する説明は省略する。
【００４１】
本実施例では、図３（ａ）のように、画像先端側での遅延量（Ｄｅｌａｙ量）を各面毎に設定し、さらに走査方向の距離によって直線的に遅延量（Ｄｅｌａｙ量）を増減させる。増減させる量は各面毎に設定される。このことにより画像の先端と後端の両方を合わせることができる。
【００４２】
なお、第１ないし第３の実施例において、書き出し位置変更回路１１２ａ、画素周波数変更回路１１２ｂ、走査倍率記憶部１１１、走査面選択回路１１０等の各回路要素は、画像制御回路１１３内に構成することもできる。
【００４３】
その他、特に説明しない各部は第１の実施例と同等に構成され、同等に機能する。
【００４４】
ビーム走査偏向器の各面の面精度、中心軸のばらつきに起因する画像後端の画像ゆらぎやビームの位置ずれを、ビームの走査倍率とビームの書き出し位置の両方を各面毎に変更しているので、簡単な回路構成で防止することができる。
【００４５】
４．第４の実施例
図４は本発明の第４の実施例に係る光書き込み装置の概略構成を示す図である。この実施例は、第２の実施例に後端側同期検知センサ１０５と倍率演算・平均処理回路１１５とを設けたものである。すなわち、第２の実施例における先端側同期検知センサ１０４に加えて画像書き込みの後端側にも同期検知センサ１０５を設け、先端側同期検知センサ１０４の信号との各面毎の時間差を倍率演算・平均処理回路１１５で演算し、さらに各面ごとの倍率が計測される。場合によっては、平均化処理を行い、計測精度を高めることができる。
【００４６】
この計測のタイミングは、環境変動や経時変動によって初期の倍率から変化してしまう要因を排除し、常に安定した補正が行われるように適時行われる。この場合、適時とは、例えば、機械立ち上げ時や、機内温度が５℃ずつ上昇した場合等である。また、故障でポリゴンモータを交換した場合なども自動的に走査倍率を修正できるため、非常にサービス性が良くなる。
【００４７】
その他、特に説明しない各部は第１ないし第３の実施例と同等に構成され、同等に機能する。
【００４８】
ビーム走査偏向器の各面の面精度、中心軸のばらつきに起因する画像後端の画像ゆらぎやビームの位置ずれを、逐次計測し、その結果に基ずいてビームの走査倍率とビームの書き出し位置の両方を各面毎に変更するので、環境変動や経時変動によって、補正値が変わった場合や、ビーム偏向器の交換によって補正値が変わった場合でも自動的に補正値を更新し常に安定した補正性能を得ることができる。
【００４９】
また、走査倍率の測定を繰り返し行い、平均化することにより、計測誤差を最小限に抑え正確な補正を行うことができる。
【００５０】
５．第５の実施例
図５は本発明の第５の実施例に係る光書き込み装置の概略構成を示す図である。この実施例は、第１ないし第４の実施例に係る光書き込み装置を第１及び第２の光書き込み装置１００−１，１００−２として主走査方向に２つ配置し、主走査方向につないで広幅の光書き込み装置としたものである。なお、図５では、第２の光書き込み装置１００−２については制御回路は省略しているが、第１の光書き込み装置１００−１と同一の駆動回路及び制御回路が設けられている。ただし、各画像処理回路等は、共用できるものは共用しても良い。また、図５では、ポリゴンミラー１０１を２個用いているが、後述の図８のようにポリゴンミラーが１つでも順方向走査の広幅光書き込み装置を構成できる。さらに、中央部からの反対走査の光書き込み装置は後述の図９のように構成することができる。
【００５１】
順走査方式の光書き込み装置では、第１の書き込み装置１００ａ側の画像先端側では図５（ａ）のように同期検知センサ１０４に比較的近いため、ポリゴン面のばらつきによる画像ゆらぎの影響は比較的少ないが、第１の光書き込み装置１００ａと第２の光書き込み装置１００ｂの書き込みのつなぎ目部である画像後端ではポリゴン１回転での画像ゆらぎが多く発生する。一方、第２の光書き込み装置１００ｂでは、つなぎ目部である画像先端ではゆらぎが少ないが、画像後端で画像ゆらぎが大きくなる。
【００５２】
この順方向に繋ぐタイプの光書き込み装置では、つなぎ目部での画像ゆらぎは図５（ａ）に示すように、つなぎ目部での白筋、黒筋となって非常に画質を劣化させ致命的になる。
【００５３】
本実施例では、このようなタイプの光書き込み装置に対し、第１ないし第４の実施例に示した光書き込み装置１００の補正方式を適用し、各面ごとの倍率をリアルタイムで補正する。その結果、図５（ｂ）に示すように画像先端、後端のビーム位置を一定にし、つなぎ目部の画像ゆらぎによる白筋、黒筋の発生を防止することが可能となる。
【００５４】
反対走査の場合も同様に、第１ないし第４の光書き込み装置１００の補正方式を適用することにより、画像先端と後端の両方の画像ゆらぎを防止することができる。
【００５５】
順方向走査あるいは逆方向走査の分割書き込み装置において、ビームのつなぎ合わせ部での、走査後端で繋ぎ合わされる側の書き込みユニットの画像ゆらぎを防止した光書き込み装置を用いているので、良好なつなぎ合わせ性能を得ることができる。
【００５６】
６．第６の実施例
図８はポリゴンミラーが１つで順方向走査の広幅光書き込み装置を構成した例を示す光書き込み部の要部を示す図である。
【００５７】
光書き込み部１００は、ポリゴンミラー１０１が１つであり、この１つの第５の実施例と同様であるが、図８に示すように第１及び第２書込系１００−１、１００−２を有する。第１書込系１００−１では、光源としての半導体レーザ１０２−１からは画像信号に応じて強度変調されたレーザビームが射出する。射出されたレーザビームはコリメートレンズ１０２ａ−１のコリメート作用により平行ビームとされ、シリンダレンズ１０３ａ−１により副走査方向にのみ収束傾向を与えられ、偏向手段としてのポリゴンミラー１０１の１つの偏向反射面近傍に、主走査方向に長い線像として結像する。ポリゴンミラー１０１の回転により等角速度的に偏向されたビームは結像手段としてのｆθ（走査）レンズを構成するレンズ１０３ａ−１，１０３ｂ−１を通過し、ミラー１０９により順次反射され、ドラム状をした光導電性の感光体５０の感光面（被走査面の実態をなす）上にビームスポットを形成し、感光体５０の第１走査領域Ｓ１を等速的に走査する。
【００５８】
第２書込系１００−２は、ポリゴンミラー１０１の回転軸を通り、感光体５０の軸線に直角な面について第１の書き込み装置１００ａと対称に配置されている。光源としての半導体レーザ１０２−２からは画像信号に応じて強度変調されたレーザ光のビームが射出し、コリメートレンズ１０２ａ−２により平行とされ、シリンダレンズ１０２ｂ−２により副走査方向にのみ収束傾向を与えられてポリゴンミラー１０１の他の偏向反射面の近傍に主走査方向に長い線像として結像する。ポリゴンミラー１０１の回転により等角速度的に偏向されたビームは結像手段としてのｆθレンズを構成するレンズ１０３ａ−２，１０３ｂ−２を通過し、ミラー１０９により順次反射されて感光体５０の感光面上にビームスポットを形成し、感光体５０の第２走査領域Ｓ２を等速的に走査する。
【００５９】
第１、第２書込系１００−１，２は光学的に等価であり、第１、第２書込系１００−１，２による書き込みは、第１走査領域Ｓ１の端部Ｓａから中央部側に走査し、同時に第１走査領域Ｓ１の終端にあたる接合部Ｓ０から第２走査領域Ｓ２の走査が開始される。したがって、この接合部Ｓ０は、第１走査領域Ｓ１の終点であり、第２走査領域Ｓ２の始点である。第２操作領域の終点はＳｂであり、各走査領域Ｓ１、Ｓ２の領域幅は等しい。
【００６０】
第１及び第２書込系１００−１，２は図示は省略しているが、前述の第５の実施例（図５）に示した先端側同期検知センサ１０４−１、１０４−２及び後端側同期検知センサ１０５−１、１０５−２を備えている。各同期検知センサ１０４−１、１０４−２、１０５−１、１０５−２は各走査ビームの画像形成領域外に設けられ、１走査毎に各走査ビームの走査開始のタイミングを決定し、ずれを検知するために用いられる。前述の第５の実施例における制御回路によって決定されたタイミングにしたがい、書込開始位置（上述の全走査領域の中央部Ｓ０）から書込みを開始する。このように各走査ビームの書込開始位置が中央部Ｓ０と互いに共通で、同期検知ユニット１１−１，１１−２により良好に検知される各走査ビームの主走査方向のつぎ目部分を容易かつ良好に整合させることができる。
【００６１】
第１、第２走査領域Ｓ１，Ｓ２は、互いに１本の直線として連結されるべきもので、設計的には「装置空間に固定的」に設計される。このように装置空間に固定的に設計された理想の走査線は、被走査面上の「２ビームにより同時に走査されるべき線」であり、「被走査面軸」でもある。すなわち、第１、第２走査領域Ｓ１，Ｓ２は理想的にはともに被走査面軸に合致し、中央部Ｓ０で互いに連結しあう。このとき、前述の第１ないし第５の実施例のように構成することにより画像先端と後端のビーム位置を一定することができ、つなぎ目の画像の揺らぎによる白筋や黒筋の発生を防止することができる。
【００６２】
７．第７の実施例
図９はポリゴンミラーが１つで逆方向走査の広幅光書き込み装置を構成した例を示す光書き込み部の要部を示す図である。
【００６３】
この実施例は、第１書込系１００−１では、光源としての半導体レーザ１０２−１からは画像信号に応じて強度変調されたレーザ光のビームが射出する。射出したビームはコリメートレンズ１０２ａ−１のコリメート作用により平行ビームとされ、シリンダレンズ１０２ｂ−１により副走査方向にのみ収束傾向を与えられ、偏向手段としてのポリゴンミラー１０１の１つの偏向反射面近傍に、主走査方向に長い線像として結像する。ポリゴンミラー１０１の回転により等角速度的に偏向されたビームは結像手段としてのｆθレンズを構成するレンズ１０３ａ−１，１０３ｂ−１を通過し、ミラー１０７−１，１０８−１及び折り返しミラー１０９−１により順次反射され、ドラム状をした光導電性の感光体５０の感光面（被走査面）上にビームスポットを形成し、感光体５０の第１走査領域Ｓ１を等速的に走査する。
【００６４】
第２書込系１００−２は、第１書込系１００−１をポリゴンミラー１０１の回転軸を中心に１８０度回転させた位置に配置されている。光源としての半導体レーザ１０２−２からは画像信号に応じて強度変調されたレーザ光のビームが射出し、コリメートレンズ１０２ａ−２により平行とされ、シリンダレンズ１０２ｂ−２により副走査方向にのみ収束傾向を与えられてポリゴンミラー１０１の他の偏向反射面の近傍に主走査方向に長い線像として結像する。ポリゴンミラー１０１の回転により等角速度的に偏向されたビームは結像手段としてのｆθレンズを構成するレンズ１０３ａ−２，１０３ｂ−２を通過し、ミラー１０７−２，１０８−２及び折り返しミラー１０９−２により順次反射されて感光体５０の感光面上にビームスポットを形成し、感光体５０の第２走査領域Ｓ２を等速的に走査する。
【００６５】
第１、第２書込系１００−１，２は光学的に等価であり、第１、第２書込系１００−１，２による書き込みは、第１、第２走査領域Ｓ１，Ｓ２の接合部Ｓ０、すなわち、走査領域の中央部から両端部側へ向かって行われる。第１及び第２書込系はそれぞれ同期検知ユニット１０４−１，１０４−２を有する。各同期検知ユニット１０４−１，１０４−２は各走査ビームの画像形成領域外に設けられ、１走査毎に各走査ビームの走査開始のタイミングを決定する。なお、図９においては、図面上では同期検知ユニット１０４−１と１０４−２は、ポリゴンミラー１０１の回転軸を中心に１８０度回転させた位置に示している。前述の第１ないし第５の実施例における制御回路によって決定されたタイミングにしたがい、書込開始位置（上述の全走査領域の中央部Ｓ０）から書込みを開始する。このように各走査ビームの書込開始位置が中央部Ｓ０と互いに共通で、同期検知ユニット１０４−１，１０４−２により良好に検知される各走査ビームの主走査方向のつぎ目部分を容易かつ良好に整合させることができる。
【００６６】
８．第８の実施例
図１０は本発明の実施形態に係るタンデム方式のカラー画像形成装置Ａの概略構成を示す図である。
【００６７】
このカラー画像形成装置は、１つの手差しトレイ３６、２つの給紙カセット３４（第１給紙トレイ）、３４（第２給紙トレイ）の３つの給紙トレイを持ち、手差しトレイ３６から給紙された転写紙は給紙コロ３７により直接レジストローラ２３へ、また第１及び第２給紙トレイ３４から給紙された転写紙は、給紙コロ３５により中間ローラ３９を経て、レジストローラ２３に搬送され、感光体上に作像された画像が転写紙の先端にほぼ一致するタイミングでレジストクラッチ（不図示）がＯＮされ、転写ベルト１８へと搬送され、この転写ベルト１８とこれに当接した紙吸着ローラ４１とによって構成される紙吸着ニップ通過する際、吸着ローラ４１に印加されたバイアスにより転写ベルト１８に吸着され、例えばプロセス線速１２５ｍｍ／ｓｅｃで搬送される。
【００６８】
次に、転写ベルト１８に吸着された転写紙には、転写ベルト１８をはさんで各色の感光体ドラム１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙと対向した位置に配置された転写ブラシ２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｙにトナーの帯電極性（マイナス）と逆極性の転写バイアス（プラス）が印加されることにより、各感光体ドラム１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙに作像された各色のトナー像がＹｅｌｌｏｗ→Ｍａｇｅｎｔａ→Ｃｙａｎ→Ｂｋの順で転写される。２０（図８ではＹ及びＭのみ図示）は転写ベルト１８を感光体ドラム１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙに対して所定圧で保持する加圧ローラである。
【００６９】
この各色の転写工程を経た転写紙は、転写ベルトユニットの駆動ローラ１９で転写ベルト１８から曲率分離され、定着部２４に搬送され、定着ベルト２５と加圧ローラ２６により構成される定着ニップ通過により、トナー像が転写紙に定着され、その後、片面プリントの場合には、排紙ローラ３１からトレイ３０へと排出される。
【００７０】
また、あらかじめ両面印刷モードを選択した場合には、定着部２４を通過した転写紙は、両面反転ユニット（不図示）に送られ、同ユニット部にて転写紙の表裏を反転されてから、転写ユニット下部に位置する両面搬送ユニット３３に搬送され、搬送路３３ａから再び中間ローラ３９を経て、レジストローラ２３に搬送され、以降は、片面プリント時に行なわれるプロセス動作と同様の動作を経て、定着部２４を通過し、トレイ３０へと排出される。
【００７１】
以下、このカラー画像形成装置の作像部における動作を詳述する。
【００７２】
本画像形成部は、各色ともに感光体ドラム１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ、帯電ローラ、クリーニング部を持つ作像ユニット１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙと、現像ユニット１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙにより構成されている。画像形成時、感光体ドラム１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙはメインモータ（不図示）により回転駆動され、帯電ローラに印加されたＡＣバイアス（ＤＣ成分はゼロ）により除電され、その表面電位が略−５０ｖの基準電位となる。
【００７３】
次に感光体ドラム１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙは、帯電ローラにＡＣバイアスを重畳したＤＣバイアスを印加することによりほぼＤＣ成分に等しい電位に均一に帯電されて、その表面電位がほぼ−５００ｖ〜−７００ｖ（目標帯電電位はプロセス制御部により決定される）に帯電される。プリンタ画像としてコントローラ部より送られてきたデジタル画像情報は、各色毎の２値化されたＬＤ発光信号に変換されシリンダレンズ、ポリゴンモータ、ｆθレンズ、第１〜第３ミラー、及びＷＴＬレンズを介して（書き込みユニット１６）、各色の感光体ドラム１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ上に照射されることにより、照射された部分の感光体上表面電位が略−５０ｖとなり、画像情報に対応した静電潜像が作像される。
【００７４】
感光体上の各色画像情報に対応した静電潜像は現像ユニット１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙによる現像工程では、現像スリーブにＡＣバイアスを重畳したＤＣ：−３００〜−５００ｖが印加されることにより、ＬＤ書き込みにより電位が低下した画像部分にのみトナー（Ｑ／Ｍ：−２０〜−３０μＣ／ｇ）が現像され、トナー像が形成される。
【００７５】
このように作像された各色の感光体上のトナー画像は、レジストローラ２３より搬送され、紙吸着ローラ４１のニップ通過により転写ベルト１８上に吸着された転写紙上に、この転写ベルトをはさんで感光体と対向した位置に配置されている転写ブラシ２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｙに印加されるトナーの帯電極性とは逆極性のバイアス（転写バイアス）により転写紙上に転写される。
【００７６】
このように本実施例では、４系統の独立した光学系により、それぞれ独立した感光体上に変調された光ビームを走査する書き込み装置である。この場合は、４つの光ビームの内２つずつ走査方向が反対から走査する第８の実施例のものを使用する。それぞれの書き込み光学系に対し第１ないし第４の光書き込み装置が適用されることで画像の先後端で画像ゆらぎ、位置ずれがないカラー画像を得ることができる。
【００７７】
また、タンデムタイプのカラー画像形成装置において、同期検知と反対側での画像ゆらぎや位置ずれを、画像のゆらぎを防止した光書き込み装置を用いることにより、位置ずれ、画像ゆらぎのない良好な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の第１の実施例に係る光書き込み装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施例に係る光書き込み装置の概略構成を示す図である。
【図３】本発明の第３の実施例に係る光書き込み装置の概略構成を示す図である。
【図４】本発明の第４の実施例に係る光書き込み装置の概略構成を示す図である。
【図５】本発明の第５の実施例に係る光書き込み装置の概略構成を示す図である。
【図６】面番号の走査倍率との関係を示す図である。
【図７】図６の関係をグラフとして示す図である。
【図８】ポリゴンミラーが１つの順方向走査の広幅光書き込み装置を示す図である。
【図９】ポリゴンミラーが１つの逆方向走査の広幅光書き込み装置を示す図である。
【図１０】タンデム型の画像形成装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００７９】
１００  光書き込み装置
１０１  ポリゴンミラー
１０２，１０２−１，１０２−２  レーザ光源
１０３，１０３ａ−１，１０３ｂ−１，１０３ａ−２，１０３ｂ−２  走査レンズ
１０４，１０４−１，１０４−２  先端側同期検知センサ
１０５  後端側同期検知センサ
１１０  走査面選択回路
１１１  走査倍率記憶部
１１２ａ  書き出し位置変更回路
１１２ｂ  画素周波数変更回路
１１２ｃ  書き出し位置・画素周波数変更回路
１１３  画像制御回路
１１４  変調駆動回路
１１５  倍率演算・平均処理回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005088531.tif 000008
【図７】
2005088531.tif 000009
【図８】
2005088531.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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